考点8 惯性 牛顿第一定律（解析版）

考点8惯性牛顿第一定律一、牛顿第一定律1.牛顿第一定律：一切物体总保持原来的静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。2.惯性：一切物体不论它是静止的还是运动的，都具有一种维持它原先运动状态的性质，这种性质叫惯性。惯性是物体本身的一种属性。一切物体在任何情况下都具有惯性。物体的质量越大，惯性越大。惯性的大小表示物体改变运动状态的难易程度。惯性越大，物体的运动状态越难改变。例1、由如图观察到的现象可知汽车的运动突然_________时（填“变快”或“变慢”），乘客由于_________而前倾。【答案】变慢；惯性。【解答】解：由图知，车上的人身体均向车行驶的方向倾倒，即向前倾，这是因为当汽车的运动速度突然变慢时，人由于惯性仍要保持原来的运动状态，所以身体才会向前倾。故图中的汽车是突然变慢。故答案为：变慢；惯性。例2、牛顿第一定律是（）A．凭空想象得出的 B．直接从实验得出的 C．在实验基础上根据科学推理得出的 D．综合生活经验得出的【答案】C【解析】解：牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的规律，而不是直接通过日常生活经验或实验得出的，更不是凭空想象得出的，故ABD错误、C正确。故选：C。例2、下列事例中，属于防止惯性造成危害的是（） A．助跑投掷标枪 B．摔跤选手质量较大 C．汽车座椅设置有头枕 D．体温计使用前要用力甩几下【答案】C【解析】解：A、助跑投掷标枪，标枪出手后，由于具有惯性，仍要保持原来的运动状态，从而继续向前运动，是利用惯性，故A不合题意；B、摔跤选手质量较大，所以惯性较大，运动状态不易改变，更不易被摔倒，属于利用惯性，故B不合题意；C、汽车座椅设置有头枕，可以防止由于惯性造成的伤害，故C符合题意；D、体温计使用前要用力甩几下，是利用水银的惯性，使其回到液泡当中，故D不合题意。故选：C。一．选择题（共13小题）1.苹果从树上落下的过程中，其惯性（）A．变大 B．不变 C．先变大后不变 D．先变大后变小【答案】B【解析】解：苹果下落过程，质量不变，速度变快，因为惯性的大小与物体的质量有关，与速度无关，故惯性不变。故选：B。2.下列现象中，物体运动状态没有发生变化的是（）A．钟摆来回摆动 B．熟透的苹果从树上竖直下落 C．嫦娥一号围绕月球运动 D．小孩沿直滑梯上匀速滑下【答案】D【解析】解：A、钟摆来回摆动，其运动方向和快慢时刻在变，运动状态改变，故A不合题意；B、熟透的苹果从树上竖直下落，是自由落体运动，其速度变大，运动状态改变，故B不合题意；C、嫦娥一号围绕月球运动，其运动方向不断变化，运动状态改变，故C不合题意；D、小孩沿直滑梯上匀速滑下，运动的快慢和方向均不变，做匀速直线运动，运动状态不变，故D符合题意。故选：D。3.关于惯性，下列说法中正确的是（）A．物体在静止时不容易被推动，所以物体在静止时比运动时惯性大 B．物体高速运动时不容易停下来所以物体速度越大，惯性越大 C．当物体没有受到力作用时，物体就不能保持匀速直线运动或静止状态 D．惯性是物体的固有属性，任何物体在任何情况下都有惯性【答案】D【解析】解：A、B、因为惯性是物体固有的属性，惯性的大小是由物体的质量决定的，所以与物体的运动状态和运动的速度无关，故A选项和B选项说法错误；C、根据惯性定律可知，当物体没有受到力作用时，保持匀速直线运动或静止状态，故C选项说法错误；D、由于惯性是物体固有的属性，所以任何物体在任何情况下都有惯性，故D选项正确。故选：D。4.地铁启动离站的加速过程中，其惯性（）A．先变大后不变 B．先不变后变大 C．一直变大 D．一直不变【答案】D【解析】解：惯性大小只跟物体的质量大小有关，跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系，地铁启动离站的加速过程中，其质量不变，只是速度的变化，所以，列车的惯性一直不变。故选：D。5.下列几种关于惯性的说法中正确的是（）A．只有在物体所受的合外力为零时，物体才有惯性 B．物体在各种运动状态下都有惯性 C．物体在粗糙地面上没有滑行，所以没有惯性 D．当物体受到外力作用后，物体不能维持原来的运动状态，所以惯性就发生了变化【答案】B【解析】解：AB、一切物体在任何情况下都有惯性，故A不正确，B正确；C、惯性只与物体的质量有关，与物体的运动状态无关，故C错误；D、惯性是一切物体都有保持原来运动状态的性质，只与质量有关；力是改变物体运动状态的原因，在力的作用下物体运动状态改变，惯性并不发生变化，故D错误。故选：B。6.如图所示，小车运动时木块向右倾倒，则小车运动状态变化的情况是（）A．一定向左加速 B．一定向右加速 C．可能向左减速 D．可能向右减速【答案】D【解析】解：（1）木块与小车一起做匀速直线运动，当小车向右减速运动时，下端受摩擦力随车减速，木块上端仍保持原来的运动状态，使得木块向右倾倒；（2）木块随小车一起运动，当小车突然减速或加速时，木块下端随车减速或加速，木块上端由于惯性要保持原来的运动状态；由题图可知，此时，木块向右倾倒，说明木块上端相对于下端向右运动了，说明木块下端随小车相对向左运动了，推知小车可能向左加速或可能向右减速。故ABC错误，D正确。故选：D。7.如图所示，跳远运动员在比赛过程中要先助跑，再起跳至最高点，最终落地。在这一过程中，下列说法中正确的是（）A．运动员助跑，主要是为了让自己跳得更高 B．当运动员跳至最高点时，他相对地面是运动的 C．整个运动过程中，运动员做直线运动 D．落地时，运动员到助跑起点的距离为运动员的跳远成绩【答案】B【解析】解：A、跳远运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳，目的是为了使自己处于运动状态，跳远时，由于惯性，运动员跳起时具有更大的速度，从而使运动员跳的更远，故A错误。B、当运动员跳至最高点时，运动员在水平方向上有一定的速度，因此相对于地面有位置变化，他相对地面是运动的，故B正确；C、运动员从助跑到起跳做直线运动，从起跳到落地做曲线运动，故C错误；D、落地时，运动员到起跳点的距离为运动员的跳远成绩，故D错误。故选：B。8.牛顿第一定律告诉我们的事实是（）A．运动和静止都是相对于参照物而言的 B．物体在不受力时都是静止的 C．运动的物体一定受到力的作用 D．物体的运动状态改变时一定受到力的作用【答案】D【解析】解：A、牛顿第一定律揭示了运动和力的关系，而不是描述运动和静止的相对性，故A错误；B、物体在不受力时可能是静止的，也可能是匀速直线运动的，故B错误；C、运动的物体可能是受平衡力的作用，也可能是不受力的作用，故C错误；D、由牛顿第一定律可知，物体在不受力的作用时保持静止状态或匀速直线运动状态，由此可推理得出，物体的运动状态改变时一定受到力的作用，故D正确。故选：D。9.一个做匀速直线运动的物体，如所受的各力突然消失，则物体（）A．仍做匀速直线运动 B．继续向前运动，且速度越来越慢 C．慢慢停下来 D．立即静止【答案】A【解析】解：因物体是在做匀速直线运动时突然外力全部消失的，故要保持原来的运动状态，即仍做匀速直线运动。故选：A。10.如图所示现象中，属于利用惯性现象的是（）A．紧急刹车时，乘客向前倾倒 B．搬运重物时，在重物下面垫上滚木 C．将锤柄在物体上撞击几下，松动的锤头就紧套在锤柄上 D．苹果从树上掉下来，速度越来越快【答案】C【解析】解：A、紧急刹车时，车辆停止运动，乘客由于惯性保持原来的运动状态，所以向前倾倒，这是惯性现象，但不是应用；B、搬运重物时，在重物下垫上滚木是为了变滑动为滚动以减小摩擦的；C、锤头和锤柄一起向下运动，锤柄碰到物体变为静止，锤头由于惯性保持原来向下的运动状态，所以锤头就紧套在锤柄上，这是利用惯性的；D、苹果从树上落下来，速度越来越大，是因为受到重力的作用，重力改变了苹果的运动状态。故选：C。11.最新交通安全法规定车辆前、后排人员都要系好安全带，安全带可以（）A．减小惯性 B．增大惯性 C．减少急刹车时造成伤害 D．减少急加速时造成伤害【答案】C【解析】解：AB、惯性大小只与物体的质量有关，与物体的运动状态等无关，因此使用安全带不能减小或增大惯性，故AB错误；CD、当车辆行驶过程中遇到紧急情况刹车时，人由于惯性会向前倾，容易撞到车前挡风玻璃等造成伤害，而安全带可以在很大程度上减少急刹车时造成伤害。故C正确、D错误。故选：C。12.地球不停地自西向东转，跳远运动员想利用这一自然现象使自己跳得远一些，正确结论是（）A．由东向西跳最有利 B．由西向东跳最有利 C．由南向北跳最有利 D．无论向什么方向跳效果都一样【答案】D【解析】解：跳远时，我们可以先助跑一段，利用人的惯性可以跳的更远一些，与跳的方向无关，所以无论向什么方向跳效果都一样，故选项D正确。选项A、B、C错误，故选D。二．填空题（共8小题）13.一切物体总保持原来的________状态或________状态，直到有________迫使它改变这种状态为止。这就是著名的牛顿第一定律，也叫做__________________。【答案】静止；匀速直线运动；外力；惯性定律。【解析】解：牛顿在物理学家伽利略研究的基础上，概括出关于力和运动的重要规律，其内容为：一切物体总保持原来的静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。这就是牛顿第一定律，又称为惯性定律。故答案为：静止；匀速直线运动；外力；惯性定律。14.惯性和惯性定律的不同之处在于：________是描写物体本身的性质，________描写物体的运动规律。物体的________越大，惯性越大；物体的运动速度增加，其惯性________，踢出去的足球在草地上越滚越慢，其惯性________（最后两个空选填“增大”、“减小”或不变”）。【答案】惯性；惯性定律；质量；不变；不变。【解析】解：惯性定律即牛顿第一定律，从其内容可以看出，一切物体在不受外力时，总保持原来的静止状态或匀速直线运动状态，所以牛顿第一定律或惯性定律是有条件的，描述的是物体的运动规律。惯性是指物体具有保持原来运动状态不变的性质，任何物体都有惯性，描述的是物体本身的性质。惯性的大小只与物体的质量有关，物体的质量越大，惯性越大；物体的运动速度增加，其惯性不变，踢出去的足球在草地上越滚越慢，其惯性不变。故答案为：惯性；惯性定律；质量；不变；不变。15.“天宫一号”飞船逐渐靠近空间站，空间站相对于飞船是________（选填“静止”或“运动”）的，助推器喷气使飞船的速度变快，这说明力能改变物体的________，在运动过程中飞船的惯性________。（选填“变大”、“变小”或“不变”）【答案】运动；运动状态；变小。【解析】解：“天宫一号”飞船逐渐靠近空间站，空间站相对于飞船位置不断变化，所以是运动的；力可以改变物体的运动状态，所以助推器喷气使飞船的速度变快；惯性大小只跟物体的质量大小有关；助推器喷气使飞船的速度变快过程中，因消耗了燃料，所以飞船的质量变小，则飞船的惯性变小。故答案为：运动；运动状态；变小。16.火箭加速上升过程中，相对于地面是________；火箭的重力势能________，惯性________。（不考虑质量变化）【答案】运动的；增大；不变。【解析】解：（1）火箭加速上升过程中，其相对于地面的位置在不断发生变化，则火箭相对于地面是运动的；（2）火箭加速上升的过程中，其质量不变，高度增大，所以火箭的重力势能增大；（3）惯性大小只与物体的质量有关，因火箭的质量不变，则它的惯性不变。故答案为：运动的；增大；不变。17.装载了大量生活、科研物资的天舟三号货运飞船与空间站天和核心舱成功对接。在与空间站对接过程中，选择________作为参照物比较合适（选填“地球”或“空间站”）；在对接过程中飞船不断地启动发动机来修正位置，这主要说明力可以改变物体的________；关闭发动机后，飞船因为________将继续运动。【答案】空间站；运动状态；惯性。【解析】解：（1）在核心舱与空间站对接过程中，应该选择空间站作为参照物比较合适，保证对接成功；（2）在对接过程中飞船不断地启动发动机来修正位置，这主要说明力可以改变物体的运动状态；（3）关闭发动机后，飞船由于惯性，继续保持原来的运动状态。故答案为：空间站；运动状态；惯性。18.如图（a）所示，木块与小车一起做匀速直线运动，当小车的运动状态发生变化时，木块的状态如图（b）所示。把木块换成盛有水的烧杯，重复上述过程，烧杯中水面的状态分别如（c）和（d）所示。由图（a）、（b）或图（c）、（d）可知：小车运动状态变化的可能情况是________（请将两种可能的情况填写完整）。得到上述结论是利用了木块和水都具有________的性质。【答案】向右减速运动，或向左加速运动；保持原来运动状态不变。【解析】解：木块与小车一起做匀速直线运动，当小车向右减速运动时，下端受摩擦力随车减速，木块上端仍保持原来的运动状态，使得木块向右倾倒；当小车向左加速运动时，下端受摩擦力随车加速，木块上端仍保持原来的运动状态，使得木块向右倾倒；如b图所示。烧杯与小车一起做匀速直线运动，当小车向右减速运动时，烧杯受摩擦力随车减速，烧杯内的水仍保持原来的运动状态，使得水向右倾；当小车向左加速运动时，烧杯受摩擦力随车加速，烧杯内的水仍保持原来的运动状态，使得水向右倾，如d图所示。由上述实验可见，木块和水都具有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性。故答案为：向右减速运动，或向左加速运动；保持原来运动状态不变。19.“牛顿第一定律”的形成，经历了伽利略、笛卡尔和牛顿等科学家不断完善的过程。如图是意大利物理学家伽利略提出的“斜面实验”，实验设想的步骤如下：（1）两个对接的斜面A、B，小球由斜面A静止释放后，在斜面B上所达到的高度与原释放时的高度几乎相等。（2）如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度。（3）减小斜面B的倾角，小球若要到达原来的高度将通过更长的路程。（4）若斜面B变成水平面，小球再也达不到原来的高度，物体将在水平面上永远运动下去。①请将上述步骤进行分类，属于可靠事实的是________，属于理想化推论的是________（填序号）。伽利略通过此实验揭示了力与运动的关系：力不是维持物体运动的原因，而是________的原因。②笛卡尔在伽利略观点之上进一步完善：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向。牛顿在他们研究的基础上提出